DE1450796A1 - Getriebe fuer schlupffreie Regelung einer Leistung - Google Patents

Description

getriebe für achlupffreie Regelung

LeietUHA

Gegenstand der Erfindung ist ein In erster Linie für etufenlose Antriebe bestimmtes, zusätzliches Getriebe einiger weniger, normaler Zahn- und Reibräder, um hler ein Dreh* oder Gegendrehmoment zu regeln· Der Portschritt soll in der schlupffrei en Regelung bestehen« Dieses Ziel wird durch besondere An» Ordnung der betreffenden Bäder erreicht, die ohne Ausnahme und Unterbrechung miteinander kraftschltfttssig bleiben, wobei ein Rad fest mit der antreibenden Welle gekuppelt 1st»

Das Merkmal des Krfindungs-Gedankene soll sein, daß In dem freien Raum, der zwischen einem ortsfest gelagerten, nur um seine eigene Achse drehbaren Stirnrad (a) und einem dazu exzentrischen, innenverzahnten Hohlrad h bleibt, zwei Reihen von Rädern, Rollen oder dergleichen (Zwischenräderb) drehbar wie in einer Zange lagern, von denen die Zwischenräder der einen Reihe Cb₁) in gehörigem Abstand zueinander die Rollen der anderen Reihe (bp) zwischen sich so einspannen, daß sie ohne gegenseitige Berührung in der eigenen Reihe jeweils entweder nur das Stirnrad oder das Hohlrad berühren, wodurch eine Raumbewegung der Zange gegen die Drehrichtung von ä oder h gesperrt ist, es aber gleichzeitig nooh ermöglicht, in dieser gesperrten Richtung auf die Zange von fester Abstützung aus reselbar einen Brück (Federspannung 3? s.B.) am Hebel H aussuüben, der die Arbeit des betreffenden Getriebes ala die eines Standgetriebes nicht behindert, sondern im Eingriff zwischen a und h je nach Größe 3? einen veränderlichen Zahndruck hervorruft, dui*ch den das antreibende Raft (a a.B.) in gleicher weise belastet wira, wie wenn a z.B. eins ieiloeheibe wäre» an der eine beliebig veränderliche Last ruht, lediglich verschieden durch ungleiche vverte für Zahn-, Seil- und Iagerreibung. 90 9 8 28 / 0 404 ^ÖAD OR/g/jv_4l

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Bss ist in seinen Einzelheiten und Variationen an Hand der rein sohematiaoh dargestellten Figuren I bis ? beschrieben»

In Fig Z als Grundlage für den Srfindungsgedanken bezeichnet β ein ortsfest gelagertes und um seine Achse drehbares Bad» das antreiben soll» Mit ihm kämmt das innenverzahnte Hohlrad h! Um ein Ineinanderpresaen der Verzahnung zu verhüten, arbeiten beide Räder a und h auch reibungsschlüssig auf Seilkreisdurehmesaar zusammen· A und B bezeichnen di® Klauen einer 2Sm^e mit d®n Schenkel» He A und B halten Reibräder bg, die awls ehest sich ohne gegenseitige Fühlung in der eigenen Reihe das lad b| einspannen₉ das mit Bad« kraftsohlUs ε ig ist, wäte@sad di® beiden* Bäder oder Bollen b~ nur das Hohlrad berüteaa® Si® lang© Z hat einem festen Arm H_t >on dem eine Kraft "B ml®'"r@g®lbar@ fMerspmimmng von fester Ab st ütsuag aus wirkt ο '■-■■..

Mit Rad a als Antrieb eiM aur

1) 1i1, wie-durch. Verriegelung'■■ alles?..f©il.®ρ wobei H nur in

d@r Richtung τοη a oder k ojjlaiaf ©a kSimt©· ■

2) ash wenn I ©der d®r Bl@©k stillitQM CStandgetriebe)·

Jede ander® tbersetgöjsg iit ®it iicoos¹. ®©sehrgnkung auf di® Teile -ay ..λ- und b ausgescfeiössfap. isisb^sonder® die eines Umlaufgetriebes _β Dmn hi©rs® .g®ä8-^ s?s Beispiel eine fest« zentrische Abrollbahn li| f äio dean-'Sal%s»eeer C f *

betreff ©sei© Üto^sirtOTag lautet® 1 *°>

-wobei a und h sich ©a^gögfagessts¹! fe@i7@gea_e Durofe Einsatz -der''Räder--b- ist. also ©la® Samabswegixag■-ipon h entgegen der .Drehriohtung ^on e-gesparrts was--aber-©inen, regelbaren Druck von fester Abstützung'-(ζ·Β· i*©d©rsp®sa^fflg) ©us-.dies-e.r" gesperrte» Richtung-...durchaus nicht aussohli<g.J§t· Eia soleli©r Druck 'P-. versucht daher di® Drehrichtung-. von s nmzuk@kT®n₉ '--ind®a zwischen d@n Zähnen tob. a und h ei2ä@n"iiiehr ©d@r weniger s©n Druck hervorruft* Übersteigt dies«* Drück nioht die für

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Euläeaig· Qrenee (Umfangskraft τοη a), 80 arbeitet da« Oetriebt «i« ein regele^*? Standgetriebe. Wird di· Kraft P Ik Verhältnis ihrer Hebel Rta größer aie diese zuläeeige Umfangekraft» so wird der Antrieb von a in gleicher Weise überlastet» wie wenn ϊ eine am Seil hängende reran-* derliche Last oder eine endlote Kette eich stete füllender und entleerender Wassereimer wäre« Die durch die Arbeit dieser Räderordnung entstehenden Verluste aind die) eines regelrechten Getriebes als Zahn* und lagerreibung. Ihre Beschränkung auf ein Minimum kann nur eine Konstruktionsaufgabe sein· Daß der Grundgedanke dieser Räderordnung richtig istι bestätigte eis Versuch, für den ein ^öetriebe nach Figur I behelfsmäßig aus gan» einfachen Eisenrädern zusammengebaut «rar* Al« versucht wurde, durch Arm* druck den Hebel B gegen die Drehriohtung von a zwangeläufig zu drehen* ieigte der E-Motor, der sit a fest gekuppelt war, sein· Überlastung durch Brunmen an, wobei Eisensplitter der Räder hörbar wegepritaten, so daß eine weitere Erprobung nicht ratsam schien«

Statt dessen wurde eis Getriebe nach Figur II «usanmenge« baut. Das Hohlrad h norde fest sit der well· eines E-Kotors gekuppelt. ($£§|e£«tromftotor bei Uoo Umdrehungen und 2,5 te)· Das Gewicht des Hohlrade· allein betrug «tuft» »ehr ale 7 kg. Hit h karate das Stirnrad ** Zu beiden Seiten der Verzahnung waren Reibräder auf Teilkreiedurchaes· ser der betreffenden Beider aufgesogen, so daß sich die Verzahnung nicht ineinander pressen konnte· Das Rad fe* war genau dem Eingriff τοη a/h gegenüber ortefest gelagert und griff rersahnt ebenfalls in h ein· Im Hittelpunkt τοη %J - ein starkwandiger Ring - konnte sich ein Winkelhebel H drehen* Dae lange Ende sollte mit einem Gewicht oder τοη Hand belastet werden· Der kurze Arm war kurbelnäßig ge» Btaltet, dessen Zapfen eine leicht drehbare Laufrolle t» trug. Auf dieser wieder drehte sich Bad b,,· Die Bader b₁ und D₂ waren starkwandige Ringe und mit AuSenveraohnungen versehen, so daß alle Bader formschlüssig miteinander verbunden waren* Außerdem liefen auch hler wie bei a und h

909 8 28/04 04 ^BAD °^RlelNAU

Reibräder t B fest mit. Damit die Laufrolle L eich in der Achsrichtung nicht verschieben konnte« wurde sie hier in einer etwa 1 mm tief eft Spur geführt· Die gleiche Spurbahn, dem anderen Durchmesser von a angepaßt, hatte auch Rad a· Hier griff eine zweite Laufrolle L₁ über einen ebenfalls ortsfest gelagerten drehbaren Hebel H₁ ein für eine zweite Kraft P₁.

Die Überlegung für diesen Aufbau ist folgendet

Die Belastung P am Hebel H ließe das Rad bydurch Vermittlung der Laufrolle L auf Rad tog gegen den Uhrzeiger wandern· Dieser Raumbewegung von b₁ müßte Rad a im Räume ebenfalls folgen, so daß sich der Eingriff von ft mit h gegen den Uhrzeiger verschiebt. Dabei wird aber auf a und to* über die Laufrolle L eine verstärkte Eigendrehung im Sinne des Uhrzeigers, übertragen, die dann auch bei h auftritt· Daß diese Raumbewegung begrenzt bleibt, dae wird durch die Kraft P₁ ι erreicht. P und P₁ werden also in einem bestimmten Größen- ! verhältnis zueinander das Radsystem der Räder a» b und b_g zu einem regelrechten Standgetriebe werden lassen, jedoch mit dem Unterschied zu den bisherigen, daß hier der Zahndruck, der die Größeder Umfangskräfte bestimmt oder diese ihn, steigt oder fällt, je nach dem man P und im gleichen Maße auch P₁ ändert. Offenbar ist auf diese Weise der Paktor ig einer Leistung für sich allein veränderlich geworden·

Auch diese Überlegung erwies sich «n Versuch als richtig· Die Drehzahl des betreffenden Ε-Motors, der von einer Umformeretation mit regelbarer Voltzahl gespeist wurde, konnte durch Druck P am Hebel H z.B. von 12oo Umdrehungen auf sogar 4oo - 509 Umdrehungen heruntergedrückt werden I! Zwar war das natürlich nur für Sekunden möglich, um im Motor «inen Kurzschluß zu verhüten» vorsichtshalber war außerdem eine 3o Ampere Sicherung in den Stromkreis eingeschaltet, die durchbrannte· Bei geringerer Belastung stieg die Drehzahl sofort wieder an, so daß ζ.B₈ Drehzahlen von 800 - 9oo Umdrehungen jedoch länger gehalten werden konnten, wobei sich ganz findeutig herausstelltet daß jeder .

9098287 CUCU bad

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Änderung von P und P- die Drehzahl sofort nachfolgte. Besondert beachtlich ist es, daß mit den ermähnten Gewicht τοη 7 kg (allein für da· Hohlrad!!) auoh eine erhebliche Schwungmasse abgebremst war· Bas Getriebe) lief nicht im ölbad und norde nicht gekühlt« Die durch Vernichtung der leistung ent* stehende Wärme trat, wie au erwarten war» hauptsächlich ta Motor auf» der im Gegensatt zum nicht gekühlten Getriebe nach 1/2 stunde so heiß war, dad man ihn nicht mehr feat und länger anpacken konnte, Schließlich gab ee auch keine Verformung der Räder, es zeigten sich lediglich z.B. beim Had a auf der Reibfläche Riffelstreifen als Abbild der Verzahnung* Die Verzahnung hatte das Modul 1,5 und zwar hatte Rad h 95 Zähne, a etwa die Hälfte und die Räder b nochmals die Hälfte· Störend war der mit der Belastung zunehmende Lärm, der sich jedoch durch konstruktive Maßnahmen (Schrägzahnräder, richtige Ztthnezahl usw) vermindern läßt.

Dieser Versuch kann nur jlje Grundlage^für v/eitere. Ausführungen 3ein, z.B. nach ffig 4fflt, SV oder ▼·· In Fig «4 ist a wie in Fig I das fest mit einer antreibenden Welle verbundene Stirnrad und h das mit ihm kämmende und gleichzeitig wieder reibungsschüssige Hohlrad mit exzentrischer ,Bewegungsmöglichkeit· Zum Standgetriebe wird die Anordnung durch die regelbare Kraft £, (Federspannung), die hier lotrecht zum Bild zieht, während ^.versucht, das Rad b₁ und die feststehende, aber leicht drehbare Rolle L, im Uhrzeigersinne wandern au lassen, wobei Rad b₁ mit seinem kleineren Durchmesser in h eingreift. Wenn P^ im-'Verhältnis seiner Hebel längen größer als E, ist, mÜSte b^ im Sinne de· Uhrzeigers um Xi₁ wandern, während, bei h eine entgegengesetzte Bewegung seines Mittelpunktea stattfindet« In einem bestimmten Kraftverhältnis verhält sich die Anordnung wiederum wie ein Standgetriebe, lediglich wurde mit dem Unterschied, daß der Zahndruok bei der verhältnisgleichen Verschiebung von £ und P-, steigt oder fällt und damit die Umfangakraft, oder genauer den Faktor kg einer Leistung ändert. Da F den Achsdruck a vergrößert, wird man die gleiche Anordnung um 18o° versetzt ausführen. Wäre die Welle a .z.B. an da· Turbinenrad eines

β O 9 82 8/04 O 4. ^{BAD mmm}AV

Pöttlnger-Wendlere gekuppelt, so wird durch die beschriebene Hilfsmaßnahme der hier wirksame Leistungefluß unter· itÜtit und die Zugkraft am Turbinenrad für ungünstig· Wirkungsbereiche der hydrodynamischen Kräfteumformung erhöht _t weil gleichseitig der Wideretand am Turbinenrad praktiach kleiner geworden ist· Ähnlioh ist »Fig «'aufgebaut, wobei L zweckmäßig elastisch gelagert let·

In Fig. Υ sind zwei exsentrisohe Bäder oder genauer starkwandige Ringe vorhandent h und hjf sie sind beide konzentriaoh und durch «wei paralelle Reihen von Rolle» reibungseohlüeeig, oo daß beide Ringe in gleicher Richtung eich drehen· Den erforderlichen und regelbaren Anprefldrttck kann man durch konische Rollen ewisehenAchsial veraohlebliohen und ebenfalls durch einen konischen Ring (1I₁ «.B.) erreichen. Hit gestaffelten Reibrollen (fe, β·Β.) wird jede Übereetzung zwischen hyund h möglich_t so daß ein Ring h mehr oder weniger gegen den anderen voreilt*

Die Wirkungsweise ist die gleiche wie bei Figur I, weil eine ezsentrieohe Bewegung der Ringe h und O₁, gegen die Drehung von a unaöglioh ist·

Natürlich gibt es noch weitere Ausführungen} im Prinzip gieiohen sie eich aber durch swel versohledenartige räum» liehe; Bewegungsfreiheiten um ein Zentralrad·

909828/040Λ BAD

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